混合噪声下移动受限水声传感器网络自定位算法

现有的水声传感器网络定位算法需要信标节点辅助定位,测距噪声服从高斯分布,定位成本高,精度低,对此,提出一种混合测距噪声下基于最大后验概率的自定位算法. 首先对受限移动节点的移动模式进行建模以获取节点位置的先验信息,测量节点间距离并基于加性和乘性混合噪声构建似然函数,在贝叶斯框架下将节点位置的先验与似然信息进行融合,通过最大化后验概率得到定位目标函数;然后利用BFGS拟牛顿法对目标函数进行优化求解. 仿真结果表明,相比同类定位方法,所提方法无需信标节点,定位精度高,收敛速度快,且对测距噪声的变化具有鲁棒性.     

舰船电场传感器水下定位方法

为提高船舶电场传感器在水下测量电场时的定位与姿态测量精度,设计了舰船电场传感器新型水下姿态位置测量装置,提出了利用该装置测量舰船电场传感器水下姿态位置的方法,并研究了水下姿态位置数据处理方法和位置、姿态计算方法。通过对水下姿态位置测量装置的测量误差分析,所设计的测量方法位置精度可控制在1m之内,是一种有效的船舶电场传感器水下定位与姿态测量方法。     

水下无线传感器网络自适应转发协议

针对水下传感器网络延时长、网络拓扑动态变化的问题,提出一种三维水下无线传感器网络自适应转发协议AFP(adaptive forwarding protocol)。AFP采用自适应方法获得转发概率与转发区域,让转发区域内与上一跳转发节点距离相对远,且与上一跳节点与目的节点的矢量方向相对近的节点以高概率转发分组,从而减少了转播冗余和冲突,提高了转播效率。应用NS-2仿真软件对协议的性能进行仿真,仿真结果表明:与VBF协议相比,AFP提高了分组投递率、减少了端对端延迟,证明了AFP在水下无线传感器网络环境下工作的可行性和有效性。     

水下传感器网络节点设计及实现

文章提出了一种低功耗水下无线传感器网络节点的设计方案,该方案的特点是采用了"Sleep/Wake"工作模式降低节点功耗,基于软件无线电的设计思想,使节点功能有较好柔度和通用性。完成的网络节点样机结构简单、性能可靠、功耗低,并已经过水池测试验证。网络节点是水下传感器网络的核心部件,所完成的设计为水下无线传感器网络MAC协议的性能研究及验证提供了一个较为理想的平台。     

基于能量受限的无线传感器网络路由设计

由于传感器节点能量的有限性,如何延长网络的生命周期是无线传感器网络(WSN)路由设计的主要目标.为解决LEACH协议存在簇头分配不均匀和能量消耗较大等问题,研究一种基于蚁群算法的无线传感器网络路由设计方法.主要采用节点能量来选举簇头,采用蚁群算法优化簇间路由以实现簇间通信.仿真结果表明这种方法优于LEACH算法,在降低能量消耗与延长网络生存周期等方面具有更好的性能.     

无线传感器网络定位技术研究

在各种无线传感器网络应用中,传感器节点的精确定位是重要的研究方向之一.介绍了国内外无线传感器网络定位技术研究现状,讨论了几种主要算法的优缺点,分析了移动WSNs定位和三维空间定位技术的原理及方法,并给出了节点定位技术仍存在的问题.     

无线传感器网络DV-Hop定位算法

定位技术在无线传感器网络应用中起着非常重要的作用,也是具有挑战性的一种技术。近些年来,为了解决节点定位不精确的问题,很多定位算法被相继提出。在无需测距的定位算法中,DV-Hop定位算法利用节点之间的跳距估计传感器节点的位置,受到了越来越多学者的关注,但是这种定位算法本身也存在着一定的不足。针对DV-Hop定位算法的不足,提出了先对未知节点平均跳距进行加权处理,再用修正算法修正节点位置的改进算法。仿真结果显示,改进后的定位算法在一定程度上提高了节点的定位精度,具有很强的应用性。     

无线传感器网络节点定位算法

针对无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)系统中节点的定位算法问题,提出了基于差分的DV-Hop定位算法,信标节点将测算的位置测定误差作为校正值向四周区域广播,未知节点接收到信标节点的校正信息后,据此修正自身的相对位置测算值,以减少节点定位误差,提高定位算法的精度。仿真测试表明,该算法与普通的DV-Hop算法相比,在定位误差与通信距离的比值等性能指标上得到了明显改善。     

高性能水下传感器网络多信道MAC协议

为解决水下无线传感器网络中由于水声信号传播的时-空不确定性引起的空间公平性问题,并有效实现多信道通信,提出了一种基于单收发器的水下多信道MAC协议,即SFM-MAC。该协议利用水下定位信息进行时空信息转换,避免全网同步;通过RTS/CA/CL/CTS握手机制避免多信道隐蔽终端问题,并实现公平接入。采用马尔科夫链构建了控制信道的预约模型,理论分析并计算了考虑预约碰撞条件下的多信道MAC协议的理论吞吐量。仿真实验表明:SFM-MAC的网络公平性指数较传统RTS/CTS类协议提高15%;在2个业务场景下,网络有效吞吐量较单信道水下MAC协议SFAMA和多信道水下MAC协议UMMAC分别提高60%~70%及12%~15%,证明SFM-MAC可以有效提高网络公平性与网络吞吐量。     

无线传感器网络三维抽样定位

为了减小定位误差、提高算法的适应性,利用三维空间抽样和范围约束的方法,并结合对成功样本点的加权筛选,获得节点的三维估计坐标以实现定位.针对不同的节点功能,算法可以在基于跳数和基于距离两种方式下进行,并采用三种不同的抽样方案对这两种方式进行了分析和比较.初步仿真实验显示了该三维定位算法可以在锚节点比例20%的情况下,定位误差低于通讯半径的25%;测距误差增大到通讯半径的50%时,定位误差不超过通讯半径的35%.     

基于CDMA的水下传感器网络MAC协议设计

水下传感器网络(UWSN)中节点采用声波通信,水声信道的高误码率、长延迟、低带宽、多径效应、多普勒频散等技术,据此提出一种动态的、分布式的基于码分多址(CDMA)的水下传感器网络介质访问控制层(MAC)协议.该协议不但节能,还能够提高CDMA扩频码的重用率,并且能够适应网络拓扑的动态变化.同时,协议使用了功率控制机制,有效解决CDMA系统中普遍存在的"远-近"效应问题.仿真实验表明,与经典的静态编码分配协议和ALOHA相比,该协议在冲突率、交付率、端到端的延迟、能耗等方面具有更好的性能.     

无线传感器网络的定位改进算法

DV-Hop定位算法利用最近一个信标节点估计的平均跳距来计算未知节点坐标,降低了定位精度.提出了改进算法,对每个信标节点的平均跳距误差进行mandist和dist跳距修正加权,然后用加权处理后的平均跳距误差修正全网平均每跳距离,使其更逼近实际距离,最后得到未知节点的坐标.通过仿真,证明该改进算法可以有效地降低节点分布不均引起的测距误差,提高算法的定位精度.     

复杂山体表面传感器网络定位算法

存在障碍物的复杂3D凹/凸不平表面网络中锚节点部署难且成本高的问题是一个挑战。针对这个问题,该文提出了一种新的基于网络拓扑分形的三角划分定位算法3DT-ST。该算法仅利用网络连通特性和特殊节点,进行三角划分和建模,在每一个三角区域上采用MDS-MAP方法建立起局部的相对位置地图,再通过整合每个三角子区域,建立起整个传感器网络的全局位置地图。实验结果表明,3DT-ST算法与目前使用的SV方法相比,定位精度提高,定位误差降低明显,且定位过程无需锚节点和迭代,仅通过节点间的连通性进行定位,提高了定位的精度、降低了计算开销的同时节省了部署成本。     

水下无线传感器网络能力分析与评估方法

水下无线传感器网络(underwater wireless sensor network,UWSN)综合能力受到传感器能量消耗、探测半径以及网络拓扑等复杂因素影响,为了应对UWSN综合能力评估的挑战性难题,分析了UWSN综合能力与影响参数之间的关系。将UWSN综合能力划分为覆盖能力、连通能力、耐久能力和快速反应能力4个方面,将影响参数划分为约束参数、设备参数和组网参数,提出了覆盖能力、连通能力、耐久能力和快速反应能力的度量模型及UWSN综合能力评估过程模型,实现通过优化调整组网参数,使网络在不同任务和环境下具有优越的整体性能通过仿真平台和仿真试验,结果表明提出模型能较客观计算UWSN的综合能力。     

基于CDMA的水下传感器网络MAC协议设计

水下传感器网络( UWSN)中节点采用声波通信,水声信道的高误码率、长延迟、低带宽、多径效应、多普勒频散等技术,据此提出一种动态的、分布式的基于码分多址( CDMA)的水下传感器网络介质访问控制层( MAC)协议。该协议不但节能,还能够提高CDMA扩频码的重用率,并且能够适应网络拓扑的动态变化。同时,协议使用了功率控制机制,有效解决CDMA系统中普遍存在的“远-近”效应问题。仿真实验表明,与经典的静态编码分配协议和ALOHA相比,该协议在冲突率、交付率、端到端的延迟、能耗等方面具有更好的性能。     

无线传感器网络节点定位算法研究

针对无线传感器网络中DV-Hop定位算法在未知节点到锚节点距离计算中的不足,提出了一种新的距离计算方法。该算法考虑了未知节点到锚节点路径中相邻三个节点组成的夹角对距离的影响,从而更精确计算出距离,并对改进算法和原算法进行了对比仿真。仿真结果表明,改进算法有效地提高了节点的定位精度和覆盖率.     

无线传感器网络节点定位算法研究

无线传感器网络可以在广泛的应用领域内实现监测和追踪任务,而网络中传感器节点的自身定位问题是无线传感器网络的关键技术之一,对无线传感器网络的定位原理、典型定位算法进行阐述,研究了几种重要定位技术．最后对上述算法进行了性能分析和比较．     

无线传感器网络定位技术及其应用

无线传感器是一个多学科交叉的新兴前沿技术研究领域．文中介绍了无线传感器网络自身定位的有关概念与技术，分析了常用的无线网络定位技术．并在AHLOS算法和几何约束网络归约算法的基础上提出了一种新的SOLOS节点白组织定位算法，并分析了该算法的优势与缺点．并以该技术在矿井井下人员定位应用为例，介绍了在无线通信网络（ZIGBEE）中各无线传感器自身定位的技术应用。     

无线传感器网络节点定位算法综述

节点定位是大多数无线传感器网络应用的基础。文章介绍了无线传感器网络节点定位的原理、节点定位计算的一般过程,讨论了现有的传感器网络节点定位算法的分类方法,并简要介绍了几种代表性算法的原理和特点。通过对现有算法的分析比较,指出了可能的热点研究方向。     

高精度无线传感器网络节点定位算法

无线传感器网络在很多领域都有着广泛的应用前景,尽可能精确地确定传感器节点的位置是应用无线传感器网络时首先需要解决的问题.提出了一种新的基于物理学中的质点力学相关原理的距离无关的定位算法,与现有的距离无关定位算法相比,除了距离无关定位算法共同具有的优点之外,能够将平均定位误差降低到节点通讯距离的16%以下.给出了算法的实现过程和仿真结果,并且利用仿真结果与DV_Hop(距离向量跳段)算法进行了比较.比较结果显示,文中算法的定位误差约为DV_Hop算法的50%,在满足邻居关系方面文中算法也具有很大的优势,在定位时间上文中算法则存在定位所需时间过长的不足之处.